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基于密度泛函理论的油中特征气体在钯掺杂SnP_(3)单层上吸附及传感性能研究 被引量：6
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作者 刘宇鹏 侯文君 +1 位作者 周渠 陈伟根 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期2040-2049,共10页
油中溶解气体分析(dissolved gases analysis,DGA)被认为是目前变压器故障诊断技术中最可靠的方法之一。该文基于密度泛函理论,计算过渡金属钯(Pd)改性的SnP_(3)单层对6种油中溶解特征气体(H_(2)、CO、C_(2)H_(2)、C_(2)H_(4)、CH_(4)及... 油中溶解气体分析(dissolved gases analysis,DGA)被认为是目前变压器故障诊断技术中最可靠的方法之一。该文基于密度泛函理论,计算过渡金属钯(Pd)改性的SnP_(3)单层对6种油中溶解特征气体(H_(2)、CO、C_(2)H_(2)、C_(2)H_(4)、CH_(4)及C_(2)H_(6))的吸附及传感性能。首先,通过不同掺杂位点的建模和计算分析,得到结构最稳定的Pd掺杂SnP_(3)(Pd-SnP_(3))单层模型作为后续离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)计算的基础。基于该模型,构建多种吸附结构并进行几何优化,通过比较吸附能等参数,得到SnP_(3)单层对6种特征气体最稳定的吸附结构。进一步,分析吸附体系的电子密度、态密度、能带及解吸附时间。结果表明,Pd-SnP_(3)单层对CO、C_(2)H_(2)和C_(2)H_(4)有着良好的吸附性能,同时C_(2)H_(2)和C_(2)H_(4)能在室温下从Pd-SnP_(3)单层表面快速脱吸附。Pd-SnP_(3)具有作为检测C_(2)H_(2)和C_(2)H_(4)特征气体的低功耗气敏传感器和清洁CO气体的固体吸附剂材料的潜力。该文的仿真计算为开发检测油中溶解特征气体的SnP_(3)传感器提供了理论指导。 展开更多
关键词 油中溶解气体分析 变压器 snp_(3)单层 吸附 气体传感器
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Pd掺杂SnP_(3)单层对SF_(6)分解组分吸附的第一性原理研究
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作者 张瑞恩 陈林聪 +1 位作者 赵海龙 范晓舟 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第10期1801-1808,共8页
利用气敏传感器检测SF 6分解组分信息可评估GIS设备运行状态,及早发现绝缘缺陷。金属掺杂的SnP_(3)单层有着良好的吸附性能,在气体检测领域具有应用前景。本文基于第一性原理计算并分析了Pd-SnP_(3)单层吸附SO_(2)、H_(2)S、SOF_(2)和SO... 利用气敏传感器检测SF 6分解组分信息可评估GIS设备运行状态,及早发现绝缘缺陷。金属掺杂的SnP_(3)单层有着良好的吸附性能,在气体检测领域具有应用前景。本文基于第一性原理计算并分析了Pd-SnP_(3)单层吸附SO_(2)、H_(2)S、SOF_(2)和SO_(2)F_(2)后体系的吸附能、态密度、能隙与解吸时间等参数,探讨其用于气体传感器的可能性。结果表明:在吸附性能方面,Pd-SnP_(3)单层仅对SO_(2)F_(2)发生了化学吸附,且结合态密度、差分电荷密度与转移电荷分析进一步验证了该材料对SO_(2)F_(2)的吸附效果明显优于SO_(2)、H_(2)S和SOF_(2);在传感特性方面,仅有SO_(2)F_(2)的吸附使体系的能隙发生了明显变化,且该气体可在398 K及以上温度下从Pd-SnP_(3)单层表面快速脱吸附。综合分析,Pd-SnP_(3)单层对SO_(2)F_(2)具有高选择性和检测性。因此,Pd-SnP_(3)单层具有成为检测SO_(2)F_(2)气敏材料的潜质。本研究为Pd-SnP_(3)单层在气敏材料领域的应用提供理论基础。 展开更多
关键词 第一性原理 Pd-snp_(3)单层 气体吸附 气敏传感器 SF_(6)分解组分 掺杂
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